Введение

Одним из главных факторов, обеспечивающих развитие всех отраслей производства, является комплексная автоматизация производственных процессов на основе последних достижений электронной техники. Особенно возрасла роль электроники с развитием микросхемотехники, которая позволяет существенно уменьшить габаритные размеры, массу, автоматизировать процесс изготовления электронных устройств, значительно повысить надежность электронных систем автоматики и упрвления. К электронным устройствам автоматики предъявляются высокие требования, так как современная электронная аппаратура должна обеспечивать надежность работы сложнейших систем автоматического управления и контроля. Современный этап развития радиоэлектронной аппаратуры характеризуется все более широким применением интегральных схем высокой функциональной сложности. Это требует нового подхода к написанию современных учебников и учебных пособий радиоэлектронного направления.

Роль электронных устройств автоматики и управления особенно возрастает в настоящее время в связи с широким применением микропроцессорной техники для переработки информационных сигналов. Область использования интегральных микросхем непрерывно расширяется, они выполняют все более сложные функции включают в себя большее число отдельных электронных элементов. Независимо от степени сложности микросхем выполняемых ими функций основу их структуру составляют элементарные схемы, физические принципы и особенности, работы которых наиболее просто и эффективно проявляются при моделировании микросхем с помощью отдельных дискретных электронных и электрических элементов.

В учебнике изложены принципы построения и характеристики современных элементов и устройств электронных систем автоматики и управления, предназначенных для формирования, генериррвания и обработки информационных сигналов. Особое внимание уделено дискретным и цифровым устройствам, а также устройствам преобразования аналоговых и цифровых сигналов. Рассматриваются внешние характеристики различных электронных схем и описывающие их математические и схемные модели, приведен анализ работа как системы, состоящей из более простых элементов.

Многочисленные примеры схемотехнической реализации устройств автоматического управления, анализ их работы и необходимые расчетные формулы, описания физических процессов, составляющих сущность функционирования устройств, развернутый справочный материал, а также избранный стиль изложения материала – популярный, должны сделать книгу интересной и доступной для широкого круга читателей.

Книга адресована как студентам, специализирующихся в области физики, информатики и инженерных наук, так и практическим работникам, которые желают пополнить свои знания в области физики электронных цифровых элементах автоматики и микроэлектроники.

В пределах ограниченных объемом одной книги, невозможно отразить схемотехнику всех существующих элементов электроники и автоматики. Эту задачу могли бы решить только соответствующее многотомное издание. Поэтому в этой книге с позиции теории и анализа раскрыты основы и общие приёмы проектирования базовых электронных элементов автоматики: простейшие электрические цепи, усилители, генераторы и формирователи электрических сигнавлов, выполненные на дискретных элементах, простейших интегральных схемах, интегральных схемах более высокой степени сложности. При этом основное внимание уделяется принципам построения и особенностям работы типовых электронных устройств, из которых можно составлять схемы практической сложности.